趙欽君，劉大森

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，哈爾濱 150030）

奶牛過瘤胃蛋白質(zhì)的保護及應(yīng)用進展

趙欽君，劉大森*

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，哈爾濱 150030）

過瘤胃蛋白質(zhì)也被稱作瘤胃非降解蛋白質(zhì)，是指在飼料蛋白質(zhì)消化過程中未被瘤胃降解而進入小腸的部分。過瘤胃蛋白質(zhì)可以提高反芻動物的生產(chǎn)性能，增加腸道內(nèi)優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)的含量，提高蛋白質(zhì)利用率，降低氮的環(huán)境污染，是反芻動物所需氨基酸的重要來源。文章就過瘤胃蛋白的保護方法、作用以及在生產(chǎn)中的應(yīng)用作以綜述。

過瘤胃蛋白；奶牛；生產(chǎn)應(yīng)用

近年來，飼料行業(yè)迅猛發(fā)展，而且伴隨著養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整，奶牛的養(yǎng)殖模式已由過去的個體散養(yǎng)戶逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橹写笮宛B(yǎng)殖場，且趨勢日益明顯。但在我國，由于奶牛養(yǎng)殖規(guī)?；鸩捷^晚，導(dǎo)致了在奶牛飼養(yǎng)管理水平方面存在很大缺陷。尤其飼養(yǎng)水平上，奶牛日糧中蛋白質(zhì)營養(yǎng)水平成為奶牛是否高產(chǎn)的限制條件，國內(nèi)外的相關(guān)研究表明，過瘤胃蛋白質(zhì)（RUP）的含量對奶牛等反芻動物的生產(chǎn)水平有很大影響。反芻動物有瘤胃這樣一個異于單胃動物的結(jié)構(gòu)，雖沒有類似單胃內(nèi)的消化腺，但卻是一個厭氧型的厭氧罐，其內(nèi)部的大量微生物可以將反芻動物攝入的日糧蛋白質(zhì)（CP）和能量進行不同層次的降解，轉(zhuǎn)變?yōu)槲⑸锏鞍踪|(zhì)（MCP）和揮發(fā)性脂肪酸（VFA），而作為日糧中的CP，一部分在經(jīng)過瘤胃過程中被微生物降解，稱為瘤胃降解蛋白質(zhì)（RDP），而另一部分則“逃離”瘤胃微生物的降解進入小腸，稱為瘤胃非降解蛋白質(zhì)（RUP），與MCP和內(nèi)源性的蛋白質(zhì)組成小腸代謝蛋白質(zhì)（MP）[1-2]。但在實際生產(chǎn)應(yīng)用中，為提高生產(chǎn)效益而添加的日糧優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)因在瘤胃內(nèi)降解速度過快，使得進入小腸內(nèi)的蛋白質(zhì)數(shù)量大大降低，造成經(jīng)濟損失和營養(yǎng)流失，因此有必要對日糧蛋白質(zhì)進行保護，提高RUP。本文就過瘤胃蛋白質(zhì)的作用、保護措施以及意義和應(yīng)用作以綜述。

1 過瘤胃蛋白質(zhì)的作用

蛋白質(zhì)作為奶牛最大的限制營養(yǎng)因素之一，大部分都在瘤胃中被降解浪費掉，大約只有30%的瘤胃未降解蛋白質(zhì)（RUP）可以被小腸吸收利用。RUP的作用主要有以下3點：奶牛等反芻動物所需氨基酸的重要來源；快速生長的犢牛和泌乳期奶牛的“營養(yǎng)品”，奶牛為了維持生長需要，常規(guī)日糧蛋白質(zhì)在瘤胃中被微生物降解所形成的MCP和RUP提供的氨基酸可以滿足其需要，但對于快速生長的犢牛和高產(chǎn)泌乳牛卻需要更高的氨基酸水平，而有效提高氨基酸水平的方法就是增加RUP的含量來滿足其所需；RUP可有效提高氮在奶牛等反芻動物體內(nèi)的沉積，提高豆粕等優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)飼料利用率，減少氮的環(huán)境污染，進而提高動物的生產(chǎn)性能[3-5]。研究表明，在增加了日糧RUP含量后，可以有效提高奶牛的產(chǎn)奶性能，在存儲料中增補過瘤胃蛋白（RUP）飼喂母羊?qū)ζ洚a(chǎn)奶量有明顯影響。并且飼喂高含量RUP的飼草可使產(chǎn)奶量增加約9%，而且隨著紫花苜蓿（可以作為過瘤胃蛋白質(zhì)飼料補充料）的增加，乳蛋白量、牛奶尿素氮、尿中的尿素氮排泄量也存在線性關(guān)系[6]。補飼過瘤胃蛋白質(zhì)（RUP）可以直接滿足可回收氮的需要，還可以降低為回收和平衡機體所消耗可代謝蛋白質(zhì)的利用率[7]。

2 過瘤胃蛋白質(zhì)的保護措施

過瘤胃蛋白質(zhì)在奶牛養(yǎng)殖行業(yè)中尤其在規(guī)?；咝б娴酿B(yǎng)殖場中占有舉足輕重的地位，提高過瘤胃蛋白質(zhì)不僅可以有效的改善動物體自身的健康狀況，增強機體免疫力等，在生產(chǎn)方面更是可以有效提高奶牛在泌乳期間的生產(chǎn)性能和產(chǎn)能性能。因此，做好過瘤胃蛋白質(zhì)的保護，提高其在小腸內(nèi)的數(shù)量和質(zhì)量，是現(xiàn)代化養(yǎng)殖場所必須重視的。

2.1 過瘤胃蛋白質(zhì)含量的影響因素

過瘤胃蛋白質(zhì)到達(dá)小腸的數(shù)量受很多因素的影響，主要包括4個方面。

2.1.1 日糧中蛋白質(zhì)的可溶性

不可溶性或溶解性較慢的日糧蛋白質(zhì)在瘤胃中的降解速率相對較低，從而隨食糜逃過瘤胃，進入小腸。

2.1.2 在瘤胃內(nèi)的停留時間

奶牛所進食飼料的組成及飲水量影響著食糜在瘤胃內(nèi)的停留時間，如果日糧蛋白質(zhì)在瘤胃內(nèi)停留時間過長，則被瘤胃微生物降解的比例就提高，因而造成過瘤胃蛋白質(zhì)含量過低。

2.1.3 瘤胃內(nèi)的氨濃度

如果瘤胃內(nèi)氨的濃度過高，日糧蛋白質(zhì)在瘤胃內(nèi)的降解率就會增加，王興菊研究表明，瘤胃內(nèi)過快產(chǎn)生大量的氨通過瘤胃自身的氮素循環(huán)可以得到部分利用，而飼料中RUP可以促進動物以非氨的形式吸收含氮物質(zhì)[8]。

2.1.4 游離脂肪酸

日糧蛋白質(zhì)的水解受游離脂肪酸影響很大，較高濃度的游離脂肪酸可以降低蛋白質(zhì)的水解作用。此外，飼料在加工與儲藏運輸過程中受到外界物理和化學(xué)性的影響也會改變?nèi)占Z蛋白質(zhì)在瘤胃內(nèi)的降解率。

2.2 保護措施

飼喂奶牛過瘤胃蛋白質(zhì)不僅可以提高產(chǎn)奶量，而且可以提升奶的品質(zhì)[9]。但日糧中所添加優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)在瘤胃內(nèi)被微生物降解是一種低效的損失營養(yǎng)的過程，豆粕等優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)在瘤胃內(nèi)的降解率> 40%，而粗料中的CP降解率更是達(dá)到70%[10]。因此，為了最大限度的獲得RUP，很多研究者提出了眾多有效保護RUP的方法。

2.2.1 物理法

運用物理包被的方式將豆餅、菜籽餅等優(yōu)質(zhì)蛋白類飼料進行包被，可有效降低瘤胃對其降解率，提高氮的沉積。包被材料一般使用全血、乳清蛋白、卵清蛋白等白蛋白物質(zhì)在飼料周圍形成防護膜，以減少瘤胃微生物與其接觸作用。此外，在條件允許情況下，可用氨基酸、氨基酸類似物、膽堿、淀粉、維生素等進行包被，達(dá)到保護目的，使蛋白質(zhì)直接進入小腸，增加營養(yǎng)物質(zhì)吸收消化率[11]。

2.2.2 加熱法

對飼料蛋白質(zhì)進行加熱處理能夠顯著提高優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)的過瘤胃數(shù)量，其方法主要包括干熱、蒸汽加熱、烘焙、高壓加熱等，主要是通過高溫使蛋白質(zhì)變性，從而降低瘤胃對其降解率。但使用此方法時要注意加熱的時間和溫度，避免對氨基酸造成破壞[12]。

2.2.3 化學(xué)法

作為化學(xué)保護劑的藥品眾多，例如甲醛、單寧、乙醇、戊二醛、氫氧化鈉等，但其原理都是利用本身與蛋白質(zhì)分子間進行化學(xué)性交叉反應(yīng)，在酸性條件下可逆的原理，降低飼料蛋白質(zhì)在瘤胃內(nèi)的降解率。但因甲醛殘留性較強且影響VFA和MCP的數(shù)量，因此在實際生產(chǎn)中應(yīng)用很少[13]。

3 過瘤胃蛋白質(zhì)在奶牛生產(chǎn)中的應(yīng)用

奶牛養(yǎng)殖業(yè)迅猛發(fā)展，而與之密切相關(guān)的蛋白質(zhì)飼料資源卻日趨匱乏，因此，更好地利用有限的飼料蛋白質(zhì)資源，提高利用率非常重要。王登峰等研究表明，提高日糧中RUP的含量，可以增加奶牛的日產(chǎn)奶量，并且RUP水平對日平均乳脂率有顯著影響（P=0.0875）[14]。馬慧研究表明，飼喂高品質(zhì)過瘤胃蛋白質(zhì)（BIO-PASS）與飼喂普通豆粕相比較，每頭奶牛平均每天的產(chǎn)奶量增加2.14 kg，乳蛋白含量提升了0.07%（P<0.05）；乳脂率增加了0.26%（P< 0.05）；乳糖含量也明顯提升。表明RUP不僅平衡了小腸氨基酸狀況，而且提高了氨基酸利用率，改善泌乳性能[15]。Gao等研究表明，向日葵籽粉、棉籽粕和玉米酒糟及其可溶物作為蛋白質(zhì)飼料時，CP中過瘤胃蛋白質(zhì)分別為31.7%、61%和68%，瘤胃固態(tài)流通速率為1.84%，表明向日葵籽粉過瘤胃蛋白質(zhì)在小腸的消化率較低，而玉米酒糟及其可溶物和棉籽粕則是小腸RUP較好的來源[16]。研究表明，經(jīng)過瘤胃保護處理（RP）的油菜含RUP非常高，達(dá)到0.720，在哺乳期飼喂RP油菜的每頭牛體況參數(shù)都非常高（P<0.01），并且飼喂高產(chǎn)奶牛后，在接近干奶期牛奶產(chǎn)量依然很高（P<0.01）[17]。王登峰等研究表明，將奶牛日糧蛋白質(zhì)水平降低2%，對奶牛的產(chǎn)奶量和乳成分沒有顯著影響（P>0.05），但相對提高日糧中過瘤胃蛋白質(zhì)的含量則乳脂率就會顯著增加（P<0.10），對產(chǎn)奶量和乳蛋白也會有促進作用[18]。王燕等研究表明，飼料品種不同，RUP在小腸內(nèi)的消化率也不相同，而且不同產(chǎn)地對于豆粕、大麥、米糠粕和玉米等的RUP在過瘤胃后的消化率也有影響[19]。陳艷等研究表明，牛鞭草、玉米秸稈和稻草的過瘤胃蛋白質(zhì)在小腸內(nèi)消化率最高，但相互之間差異不顯著（P>0.05），高于玉米青貯、黑麥草和甘薯蔓（P<0.05）[20]。黃虎平等研究表明，用經(jīng)過甲醛處理過的豆粕按照0.5 mL·kg-1豆粕替代比例進行替換，RUP干物質(zhì)瘤胃快速降解部分顯著下降（P<0.05）[21]。研究表明，控制奶牛大量攝入RUP，導(dǎo)致血漿尿素氮濃度和牛奶尿素氮都有所升高。因此，過瘤胃蛋白質(zhì)不僅可以顯著提高奶牛的產(chǎn)奶量，增加乳蛋白質(zhì)含量，而且有助于小腸對氨基酸的吸收利用[21]。

4 小結(jié)

過瘤胃蛋白質(zhì)（RUP）對于大型養(yǎng)殖場和高產(chǎn)奶牛都是不可或缺的日糧蛋白質(zhì)，不僅可以有效地提高牛奶品質(zhì)、增加產(chǎn)奶量和飼料利用率，而且還能改善奶牛身體狀況和生活環(huán)境。但在我國，由于對其保護措施研究不深，導(dǎo)致了RUP利用率不是很高，進而使得我國奶牛的健康水平相對國外偏低。因此，結(jié)合奶牛養(yǎng)殖行業(yè)的大轉(zhuǎn)型，RUP在日糧蛋白質(zhì)方面會產(chǎn)生很大的影響。

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The Protection and Application of Rumen Protected Protein in Dairy Cows

ZHAO Qinjun,LIU Dasen*
（College of Animal and Technology,Northeast Agricultural University,Harbin 150030,China）

Rumen escape protein,also called ruminally undegraded protein(RUP),is the part of crude protein (CP)which can't degradation by rumen and turn into the small intestine in the process of digestion of CP.RUP could improve efficiently the production property for ruminant,reduce the environmental pollution with nitrogen and in?crease the utilization of protein and increase the content of quality protein.It was the major source of amino acid for ru?minant.Due to the great advantages of RUP,the applications in production were introduced based on its virtue in this paper.

rumen escape protein;dairy cow;application

S816.4；S823

A

1001-0084（2017）03-0023-04

2017-02-09

趙欽君（1990-），男，山東濱州人，碩士研究生，研究方向為動物營養(yǎng)與飼料科學(xué)。

*通訊作者：教授，博士生導(dǎo)師，E-mail:dasenliu@neau.edu.cn。